Подробности современных автомобилей трудятся в тяжелых условиях. Так, при вращении турбины со скоростью в пара тысяч оборотов в 60 секунд развиваются центробежные силы в десятки тысячь киллограм. Лопатка газовой турбины — самая быстроходной среди вторых — выдерживает растяжение центробежной силой, которая превосходит ее вес в десятки тысяч раз. Помимо этого, лопатка обтекается струей газа, нагретого до 850-900° и движущегося со скоростью много метров в секунду — стремительнее реактивного самолета.
Рабочие органы землеройных, сельскохозяйственных, горнопроходческих автомобилей подвергаются износу и усиленному трению. стойкость и Прочность требуются инструментам для обработки металлов, валам двигателей и станков, подробностям прессов, металлургического оборудования и вторым автомобилям. износ и Трение — главные их неприятели.
Покрытие подробности узким слоем алюминия
Всего лишь на один килограмм отличается вес новой грузовой машины от совсем негодной, изношенной. Казалось бы, мала отличие, но какую огромную играется она роль! В случае, если отыскать в памяти, сколько автомобилей трудится на полях, в шахтах, на фабриках, железных дорогах, сколько машин имеется во всей стране и какое количество для данной машинной армии нужно запасных частей какое количество средств и сил отнимает ремонт, станет понятным, по какой причине с износом и трением ведут упорную борьбу.
Для уменьшения трения во вращающихся частях автомобилей используют подшипники. Трущиеся подробности разделяют слоем смазки, которая сокращает трение. Но прочность металла тут имеет также крайне важное значение. Ее повышают разными видами тепловой обработки, при которой изменение температуры ведет к трансформации особенностей материала.
Изготовляя подробности автомобилей, стремятся расширить прочность их поверхности, обезопасисть от преждевременного разрушения. Для этого используется множество способов упрочнения поверхности металлов.
Дабы сгладить поверхность, уплотнить ее, подробность обкатывают роликами. Наряду с этим трещины, углубления, всевозможные неровности, оставшиеся от прошлой обработки резцом, выравниваются. Это возможно заметить, проверив уровень качества поверхности подробности по окончании обкатки особым прибором — иглой, которая, ощупывая профиль поверхности, вычертит практически ровную линию. Возрастает и твердость металла, он лучше будет сопротивляться износу.
Обкатка вагонной оси увеличивает срок ее работы в 20 раз. Таковой обработке подвергают подробности цилиндрической отверстия и формы. Время от времени вместо обкатки отверстий используют продавливание через них металлических шариков либо другого инструмента.
Обширно употребляется и обдувка подробностей дробью. При ударах дробинок поверхность металла уплотняется. Узкий поверхностный слой получает громадную прочность. К примеру, прочность обдутых дробью пружин возрастает практически в два раза. Срок работы коленчатого вала двигателя возрастает в 9 раз.
Дробинки изготовляют из стали либо из чугуна. Диаметр их — от нескольких долей до 2 мм. Поток дробинок создают дробеструйным аппаратом посредством сжатого воздуха либо центробежной силы. Дробью обрабатывают подробности любой формы.
Вместо потока дробинок возможно наносить удары по поверхности металлическими шариками. Их усиливают во вращающейся обойме, и любой шарик, встречая подробность, ударяет по ней, а после этого отскакивает обратно. При стремительном вращении подробность может взять более 100 тыс. ударов в секунду. Действительно, использовать данный метод возможно лишь для обработки цилиндров и плоскостей.
При упрочнении металлов на помощь часто приходит химия. Поверхностный слой насыщают азотом и углеродом, алюминием, хромом, кремнием, бором. Их молекулы попадают в металл и образуют в нем жёсткие соединения, повышая износоустойчивость и прочность, стойкость против окисления, нагрева, действия кислот.
Дабы насытить поверхностный слой нужными химическими элементами, используют разные методы. Соединения этих элементов смогут быть жидкими — в растворах, в виде газов либо порошков, каковые наносят на поверхность металла. Наносят их и в расплавленном состоянии. Так, к примеру, покрывают подробности алюминием. Насыщение требует в большинстве случаев длительной выдержки и высокой температуры. При насыщении азотом и углеродом стойкость режущих инструментов увеличивается вдвое-втрое.
Довольно часто приходится покрывать подробность вторым металлом либо сплавом. В экскаваторах, дробилках, буровых инструментах, штампах, которым приходится выдерживать истирание, удары, трение, твердосплавные покрытия разрешают повысить стойкость время от времени на порядок. Это разъясняется тем, что жёсткие сплавы отлично сопротивляются износу.
Слой в пара миллиметров, прочно соединенный с главным металлом и наплавленный на него, образует надежную броню. Наряду с этим экономится дорогой металл, поскольку подробность возможно изготовить из простой стали и покрыть только узким защитным слоем. К примеру, использование сменных хромированных гильз для цилиндров автомобильных двигателей разрешает расширить пробег машины «Победа» со 120 до 200 тыс. км. Сильно изнашиваются гильзы цилиндров и поршневые кольца двигателей. Хромовые покрытия повышают их стойкость в 15 раз. Хром наносят электролитическим методом.
Никелевые покрытия увеличивают стойкость против износа и защищают от окисления режущие инструменты, шестерни, штампы, разные других машин и детали насосов. Подробности, защищенные никелем, смогут трудиться во мокром и теплом воздухе тропиков. Износостойкость возрастает более чем на порядок.
Никелирование производится без участия электрического тока. Подробность погружают в подогретый раствор, содержащий соединения никеля. Никель осаждается из раствора, причем весьма равномерно. Получается слой строго определенной толщины. Возможно, к примеру, отникелировать лезвие бритвы, и режущая кромка останется ровной. Это разрешает покрывать подробности сложной формы с выемками и внутренними полостями. А вдруг по окончании покрытия слой подогреть, он станет более жёстким. Подробности, никелированные химическим методом, надежно действующий при больших температурах.